浅议自动控制技术在卷烟制丝设备控制中应用

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1、浅议自动控制技术在卷烟制丝设备控制中应用　　【摘要】随着科学技术的进步，加工企业的生产设备也朝着大型化、连续化、高速化、精密化、系统化和自动化方向发展，计算机、微电子、PLC、CNC、光栅等高新技术得到了广泛的应用，光、机、电、液一体化设备逐步取代旧式加工设备。洛阳卷烟厂通过在制丝设备控制中采用制丝线管控系统中采用集中---分散形现场总线控制方式，提高了设备的监控能力和加工水平，设备故障停机率控制在0.2%以下，充分发挥了设备的运转控制水平。【关键字】自动控制技术；卷烟制丝设备；控制；应用引言洛阳卷烟厂制丝车间是2007年底完成的卷烟生产

2、车间，制丝线的设备广泛采用现代化的自动控制技术，在制丝线管控系统中采用集中——分散形现场总线控制方式，分为设备控制层、集中监控层和生产管理层。在制丝线管控系统中大量应用了工业以太网和现场总线技术，网络结构相互支持，又相互独立，在控制层出现故障，系统自动将控制权限交予设备层，双重保障制丝车间的正常生产。5现场总线是指安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。简单说，现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA模拟信号及普通开关量信号的传输。工业以太网是基于IEEE802.3（Ethernet）

3、的强大的区域和单元网络。利用工业以太网，SIMATICNET提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。企业内部互联网（Intranet），外部互联网（Extranet），以及国际互联网（Internet）提供的广泛应用不但已经进入今天的办公室领域，而且还可以应用于生产和过程自动化。目前应用最多的是具有交换功能，全双工和自适应的100M波特率快速以太网（FastEthernet，符合IEEE802.3u的标准）。1、自动控制技术的特点现场总线的特点是现场控制设备具有通信功能，便于构成工厂底层控制网络。通信标准的公开、一致，使系统具备开放性，

4、设备间具有互可操作性。功能块与结构的规范化使相同功能的设备间具有互换性。控制功能下放到现场，使控制系统结构具备高度的分散性。现场总线的特点及优点有以下几个方面：（1）全数字化通信；（2）开放型的互联网络；（3）互可操作性与互用性；（4）现场设备的智能化；（5）系统结构的高度分散性；（6）对现场环境的适应性强。2、工业以太网的技术特点5工业以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点，已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来，随着网络技术的发展，以太网进入了控制领域，形成了新型的以太网控制网络技

5、术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展，开放的、透明的通讯协议是必然的要求。2.1Ethernet是全开放、全数字化的网络，遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。2.2以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接，形成企业级管控一体化的全开放网络。2.3软硬件成本低廉，由于以太网技术已经非常成熟，支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持，有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。2.4通信速率高，随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高，对信息量的需求也越来越大，有时甚至需要音频、视频数据的传输，目前

6、以太网的通信速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用，千兆以太网技术也逐渐成熟，10G以太网也正在研究，其速率比目前的现场总线快很多。可持续发展潜力大，在这信息瞬息万变的时代，企业的生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络，信息技术与通信技术的发展将更加迅速，也更加成熟，由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。53、制丝加工设备控制层的组成制丝生产线根据工艺流程进行分段，分为真空回潮段、制叶片段、制叶丝段、制梗丝段、掺配加香段、贮丝段、香料厨房段。各段有一个电控主柜，采用PLC和现场总线控制分段设备，各主站又通过工业

7、以太网以光纤环网结构组成。主站控制分为控制柜、分布式i/o控制箱、电子称、水分仪、智能仪表、现场操作站op等组成，这些子站又称为网络节点。现场总线将网络节点设备连接在一起，各阶段可互相交换数据，共同完成自动化控制任务。主控制柜采用西门子S7系列416-2DP的plc，现场分布式I/O子站采用ET200S采集开关量模拟量信号，通过负载馈电器和变频器来控制电机运行。各段PLC主站和其下子站的ET200S、变频器、水分仪、智能仪表等通过PROFIBUS-DP或者PA网络和CPU通讯。PLC主站之间通过CP343-1以太网卡，通过OSM工业以太网

8、交换机由光纤组成环网。变频器主要采用丹佛斯VLT5000系列和FC302系列，在设备控制层中，变频器作为特殊的DP从站使用。在STEP7软件下安装变频器GSD文件，将变频器挂在DP网络上，使用